TiO2納米管摻雜改性及其應(yīng)用于放射性有機(jī)廢水處理的研究.pdf

1、核燃料循環(huán)、核電廠運(yùn)行、核設(shè)施退役等核能開(kāi)發(fā)利用過(guò)程將產(chǎn)生大量放射性有機(jī)廢水。廢水中的有機(jī)物增加了放射性廢水的存儲(chǔ)、處置難度，容易造成放射性核素泄漏，擴(kuò)大污染。近年來(lái)，光催化氧化技術(shù)以其環(huán)境友好、反應(yīng)工藝簡(jiǎn)單、降解效率高等優(yōu)點(diǎn)，成為有機(jī)廢水處理的研究熱點(diǎn)，但有關(guān)該技術(shù)處理放射性廢水中有機(jī)物的研究鮮有報(bào)道。對(duì)此，本論文主要研究通過(guò)水熱法制備摻雜改性TiO2納米管（TiO2Nanotubes，TNTs），并將其用于光催化降解模擬放射性有機(jī)廢

2、水中的單寧酸，以及吸附模擬核素鍶和銫，以期在放射性有機(jī)廢水處理中獲得應(yīng)用。本論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下：
　?。?）以NaOH溶液為介質(zhì)，通過(guò)溫和水熱法合成了結(jié)晶度高且形貌統(tǒng)一的TNTs。通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度和反應(yīng)時(shí)間，探索出了TNTs的最佳水熱合成條件，并分析了水熱反應(yīng)條件形成TNTs的形成原理。通過(guò)水熱法制備的TNTs管徑約為9nm，長(zhǎng)度到達(dá)500 nm。
　?。?）通過(guò)在水熱反應(yīng)前驅(qū)體體系中加入硝酸鐵、尿素，合成了鐵/氮

3、共摻雜的TNTs（Fe/N-TNTs），并將其用于光催化降解單寧酸。通過(guò)水熱法制備的Fe/N-TNTs具有納米管結(jié)構(gòu)，為銳鈦礦與金紅石混晶結(jié)構(gòu)。Fe/N-TNTs具有可見(jiàn)光催化性能，其中硝酸鐵初始濃度為3 wt.％，尿素25 wt.%制備的Fe/N-TNTs表現(xiàn)出最佳的可見(jiàn)光催化降解單寧酸性能。
　?。?）對(duì)3Fe/N-TNTs進(jìn)行了2.48 k~20.20 k Gy劑量的γ輻照，研究3Fe/N-TNTs抗輻照穩(wěn)定性，對(duì)比分析了輻

4、照前后3Fe/N-TNTs的光催化性能。通過(guò)在降解溶液中引入鍶、銫離子，分析模擬核素對(duì)3Fe/N-TNTs光催化性能的影響。在實(shí)驗(yàn)劑量γ輻照范圍內(nèi)并未對(duì)樣品結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯影響，其可見(jiàn)光催化降解單寧酸性能略有降低。鍶和銫離子對(duì)光催化沒(méi)有明顯影響。
　　（4）通過(guò)水熱法合成了 Cr摻雜 TiO2納米管，并將其用于吸附廢水中的Sr2+和Cs+。Cr摻雜提高了 TNTs的吸附性能，對(duì) Sr2+和Cs+的吸附量分別約為12和16 mg/g。利